甘藍型早熟油菜直播高產(chǎn)栽培的適宜施氮量和密度研究

劉士山，張余紅，劉前祿，廖方全，楊云飛，吳永成*

（1四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，成都611130；2廣漢市農(nóng)業(yè)局，四川廣漢618300）

甘藍型早熟油菜直播高產(chǎn)栽培的適宜施氮量和密度研究

劉士山1，張余紅2，劉前祿2，廖方全2，楊云飛1，吳永成1*

（1四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，成都611130；2廣漢市農(nóng)業(yè)局，四川廣漢618300）

為探討四川成都平原稻油輪作系統(tǒng)下早熟油菜直播高產(chǎn)的適宜氮肥用量及種植密度，以優(yōu)質(zhì)甘藍型早熟油菜新品種‘重蓉油1號’為試驗材料，開展了直播條件下不同施氮量（0、135、180、225 kg／hm2）及種植密度（30× 104／hm2、60×104／hm2）對農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和氮肥利用率的影響大田試驗。結(jié)果表明：株高、主花序長度和一次分枝數(shù)均隨氮肥施用量增多而顯著增加，株高和一次分枝數(shù)則隨種植密度加大而下降；籽粒產(chǎn)量（2766.5～3186.5 kg／hm2）隨施氮量增加（135～225 kg／hm2）而呈升高趨勢，不同種植密度處理的籽粒產(chǎn)量并無顯著差異；氮肥偏生產(chǎn)力（20.5～14.2 kg／kg）和氮肥農(nóng)學(xué)利用率（9.3～7.4 kg／kg）均隨施氮量增加呈下降趨勢，氮肥貢獻率（45.0%～52.4%）則隨施氮量增加而呈升高趨勢；在施氮量135～225 kg／hm2范圍內(nèi)，籽粒含油量無顯著差異。在成都平原稻—油輪作系統(tǒng)下，甘藍型早熟油菜直播高產(chǎn)栽培的適宜施氮量為180 kg／hm2，種植密度為30萬株／hm2。

早熟油菜；施氮量；種植密度；產(chǎn)量；氮肥利用率

我國冬油菜集中分布于長江流域，生產(chǎn)以人工作業(yè)為主，尤其是傳統(tǒng)育苗移栽方式下需要較多的勞動力，因而人工成本高、比較效益低［1，2］。隨著我國農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)勞動力缺乏，勞動力價格攀升，以及新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的發(fā)展，改育苗移栽為直播（條播），用機械替代人工，發(fā)展直播和機械化收獲為主的油菜輕簡化栽培技術(shù)越來越受到重視［2～4］。油菜（機）直播機收的發(fā)展，需要從品種、農(nóng)藝、農(nóng)機三個方面的協(xié)同推進。在長江流域稻—油輪作制度下，油菜收獲至水稻栽插這一階段茬口季節(jié)緊張，為保障糧食安全以及實現(xiàn)周年糧油平衡高產(chǎn)，選用早熟高產(chǎn)油菜具有重要的生產(chǎn)現(xiàn)實意義。但是，長期以來甘藍型早熟油菜品種選育重視不夠，已育成品種主要為生育期較長的中晚熟品種［5］。近年來，育種家們圍繞生產(chǎn)需要已育成了一些甘藍型早熟油菜品種［6～8］，但目前有關(guān)早熟油菜直播高產(chǎn)栽培的研究較少［9，10］。為此，本文選用早熟雙低油菜新品種‘重蓉油1號’，在成都平原直播條件下進行不同密度及施氮量對產(chǎn)量和氮肥利用率的大田試驗研究，以期為四川平壩地區(qū)早熟油菜直播機收栽培技術(shù)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

油菜供試品種為‘重蓉油1號’，由成都市農(nóng)林科學(xué)院提供。

1.2 試驗設(shè)計及田間管理

試驗于2014年10月至2015年5月在崇州市榿泉鎮(zhèn)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)基地進行。試驗田前茬為水稻，系成都平原沖積性水稻土，土壤肥力中等。

采用裂區(qū)試驗設(shè)計，施氮量為主區(qū)，種植密度為副區(qū)。施氮量設(shè)置4個水平：0、135、180、225 kg／hm2，分別以N0、N135、N180、N225表示。種植密度設(shè)置2個基本苗水平：30萬株／hm2、60萬株／hm2，分別以M30、M60表示。隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，合計24個小區(qū)，小區(qū)面積30 m2。各處理磷鉀肥用量相同（五氧化二磷、氧化鉀均為90 kg／hm2）。

試驗于2014年10月3日采用拉線人工條播（模擬機械化條直播狀態(tài)），3葉期后開始勻苗，5葉期按試驗密度定苗。試驗所用氮肥為尿素，分基肥（50%）、苗肥追肥（50%）兩次施用；磷鉀肥分別為過磷酸鈣、硫酸鉀，均用作底肥。病蟲雜草防治等其他田間管理一致。2015年5月1日割稈，5月5日人工打收。

1.3 測定項目與方法

在油菜成熟期，每個小區(qū)選取代表性植株10株考查株高、一次有效分枝高度、主花序長度、一次分枝數(shù)、單株角果數(shù)和每角果粒數(shù)。油菜割曬后各小區(qū)分別打收，收獲后將其種子混勻測定千粒質(zhì)量、油菜籽粒產(chǎn)量。油菜籽含油率采用近紅外品質(zhì)分析儀（NIRSDS2500）測定。與氮肥利用率有關(guān)的主要指標(biāo)如下：

氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN，kg／kg）＝施氮處理作物籽粒產(chǎn)量／施氮量；

氮肥農(nóng)學(xué)利用率（ANUE，kg／kg）＝（施氮區(qū)作物產(chǎn)量-不施氮區(qū)作物產(chǎn)量）／施氮量；

氮肥貢獻率（NCR，%）＝（施氮肥區(qū)產(chǎn)量-不施氮肥區(qū)產(chǎn)量）×100／施氮肥區(qū)產(chǎn)量。

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003與SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行整理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果分析

2.1 施氮量和種植密度對早熟油菜農(nóng)藝性狀的影響

統(tǒng)計分析表明，早熟油菜成熟期農(nóng)藝性狀的施氮量與種植密度互作效應(yīng)不顯著。由表1可知，與不施氮肥處理（N0）相比，增施氮肥處理均顯著提高植株的株高、主花序長度和一次分枝數(shù)，分枝部位也有所升高。隨著施氮量的增加，株高表現(xiàn)出增高趨勢，而主花序長度、一次分枝數(shù)和分枝部位均以N180處理相對較高，但各增施氮肥處理（N135、N180、N225）之間并無顯著差異。M30處理的成熟期株高和一次分枝數(shù)均顯著高于M60處理，但種植密度對主花序長度和分枝部位無顯著影響。

表1 早熟油菜不同處理下的農(nóng)藝性狀

2.2 施氮量和種植密度對早熟油菜產(chǎn)量和含油率的影響

在本試驗條件下，施氮量和種植密度對早熟油菜產(chǎn)量和含油率有重要影響，而互作效應(yīng)不顯著（表2）。增施氮肥處理的籽粒產(chǎn)量均顯著高于N0處理，且籽粒產(chǎn)量隨施氮量加大（135～225 kg／hm2）而增加。單株角果數(shù)隨施氮量增加的變化趨勢與籽粒產(chǎn)量一致。籽粒產(chǎn)量隨種植密度增加呈升高趨勢，但種植密度間的產(chǎn)量并無顯著差異。與N0處理相比，增施氮肥處理的籽粒含油率顯著降低，但3個處理（N135、N180、N225）之間并無顯著差異。M60密度處理的含油率顯著低于M30密度處理。施氮量和種植密度對每角果粒數(shù)和千粒質(zhì)量均無顯著影響。

表2 早熟油菜不同處理下的產(chǎn)量和含油率

2.3 施氮量和種植密度對早熟油菜氮肥利用率的影響

統(tǒng)計分析表明，氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)利用率的施氮量與密度互作效應(yīng)顯著（表3）。就主效應(yīng)來看，氮肥偏生產(chǎn)力隨施氮量增加而顯著降低。氮肥農(nóng)學(xué)利用率隨施氮量增加也呈下降趨勢，但3個處理（N135、N180、N225）間的差異不顯著。氮肥貢獻率則隨施氮量增加呈升高趨勢。兩個種植密度間比較，M60處理的氮肥利用率各指標(biāo)均高于M30處理，但無顯著差異。進一步分析表明，較低施氮量（N135）下M60密度處理的氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)利用率與M30處理相比差異較大，隨著施氮量增加，這種差異則變小。

表3 早熟油菜不同處理下的氮肥利用率

3 結(jié)論與討論

3.1 施氮量對早熟油菜產(chǎn)量、含油率和氮肥利用率的影響

本研究表明，增施氮肥與不施氮（N0）相比，顯著增加早熟油菜成熟期株高、主花序長度、一次分枝數(shù)和單株角果數(shù)，顯著提高籽粒產(chǎn)量，含油率則顯著降低；氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)利用率均隨施氮量增加而下降，氮肥貢獻率則呈升高趨勢，這些結(jié)果均與已有研究結(jié)論相近［10，11，13］。本試驗條件下，早熟油菜增施氮肥處理的籽粒產(chǎn)量（2766.5～3186.5 kg／hm2）隨施氮量加大（135～225 kg／hm2）而增加，但N180處理與N225處理間并無顯著差異。劉寶林等也認為，當(dāng)施氮量高于180 kg／hm2時，氮肥的增產(chǎn)效應(yīng)不顯著［10］。蔣守華等認為，直播油菜施氮量為225 kg／hm2時產(chǎn)量最高［14］。本試驗中早熟油菜的氮肥偏生產(chǎn)力（20.5～14.2 kg／kg）和氮肥農(nóng)學(xué)利用率（9.3～7.4 kg／kg）與吳永成等關(guān)于中（晚）熟油菜的結(jié)論相近［11，13］，但明顯高于劉寶林等的早熟油菜研究結(jié)果［10］。在本試驗施氮量135～225 kg／hm2范圍內(nèi)，早熟油菜籽粒含油率無顯著差異。因此，本試驗條件下早熟油菜直播高產(chǎn)栽培的施氮量以180 kg／hm2為宜。

3.2 種植密度對早熟油菜農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和含油率的影響

早熟油菜成熟期株高、一次分枝數(shù)和單株角果數(shù)隨種植密度加大而下降，種植密度對籽粒產(chǎn)量并無顯著影響，這與吳永成等的研究結(jié)論一致［11，15］。張文文等報道［12］，長江中游多熟制條件下，早熟油菜10月上旬播種的最佳密度為每公頃30萬～45萬株，10月下旬播種的最佳密度則為每公頃75萬株。吳永成等研究認為［15］，四川淺丘平壩有條件發(fā)展機械化生產(chǎn)的區(qū)域適宜播期（9月下旬到10月中旬）范圍內(nèi)，中熟油菜隨播期推遲可適當(dāng)加大種植密度（每公頃為30萬～60萬株）。無論是早熟油菜還是中熟油菜，機械化生產(chǎn)不僅要求直播高產(chǎn)，還需要具有耐密抗倒性。根據(jù)筆者對成熟期早熟油菜田間倒伏狀況的觀察，M60處理下各施氮量小區(qū)均出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象，M30處理下較高施氮量（N225）小區(qū)也有倒伏趨勢。M60處理下的倒伏現(xiàn)象可能是其含油率顯著低于M30處理的主要原因。因此，‘重蓉油1號’的種植密度以每公頃30萬株為宜。

綜上所述，在成都平原稻—油輪作系統(tǒng)下，甘藍型早熟油菜直播高產(chǎn)栽培的適宜施氮量為180 kg／hm2，種植密度為30萬株／hm2。

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Effects of Nitrogen App lied Rates and Plant Density on Yield and Nitrogen Fertilizer Use Efficiency of Direct-sow ing Early-mature Rapeseed

LIU Shishan1，ZHANG Yuhong2，LIU Qianlu2，NIAO Fangquan2，YANG Yunfei1，WU Yongcheng1*
（1 College of Agriculture，Sichuan Agricultural University，Chengdu，Sichun 611130，China；2 Agricultural Bureau of Guanghan，Guanghan，Sichun 618300，China）

In order to study the suitable nitrogen fertilizer application rates and plantdensity for high yield ofearly-mature rapeseed（Brassica napus L.）under direct-sowing conditions in rice-rapeseed rotation system，field experiment with high quality and early-mature variety‘Chongrongyou 1’was conducted in Chengdu Plain with four nitrogen（N）fertilizer rates（0，135，180，225 kg／hm2）and three planting densities（30×104／hm2、60×104／hm2）.The results indicated that plant height，primary branches number and length ofmain inflorescence were increased significantly as the increasing of N fertilizer applied rates，but the plant height and primary branches number were decreased.There were increase tendency of seed yield（2766.5～3186.5 kg／hm2）and nitrogen fertilizer contribution rate（NRC，45.0%～52.4%）to yield as the increasing of N fertilizer rates.However，agronomic N fertilizer use efficiency（ANUE，9.3～7.4 kg／kg）and partial factor productivity of applied N fertilizer（PFPN，20.5～14.2 kg／kg）were decreased as the increasing of N fertilizer applied rates.Therewas no significantdifference in seed yield between differentplantdensities.The difference in oil content（%）was also not significant among the N fertilizer rates（135～225 kg／hm2）.A lodging tendency of early-mature rapeseed was occurred at M 60 treatment in the field.Therefore，the N fertilizer application rate at180 kg／hm2and suitable plant density at30×104plant／hm2would be the favorable for higher yield，higher nitrogen fertilizer use efficiency of early-mature rapeseed under the condition of direct-sown in rice-rapeseed rotation system of Chengdu plain.

early-mature rapeseed（Brassica napus L.）；nitrogen applied rate；plant density；yield；nitrogen fertilizer use efficiency

S565.404

A

1001-5280（2017）05-0494-04

10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.05.09

2017-06-10

劉士山（1989-），男，碩士研究生，Email：769885673＠qq.com。*通信作者：吳永成，博士，教授，主要研究方向為油菜栽培與農(nóng)業(yè)生態(tài)，Email：ycwu2002＠163.com。

四川省科技廳農(nóng)作物育種攻關(guān)栽培課題（2016NYZ0051）；四川省農(nóng)業(yè)廳油菜創(chuàng)新團隊項目；四川省人社廳學(xué)術(shù)帶頭人后備人選基金。